「CSVxUDP」は、主にセンサ値のCSVデータを Wi-Fi や Ethernet LAN上でUDP送信するセンサ用データ伝送フォーマットです。
このデータ形式は、筆者がLAN上でのIoT機器の学習用に定義し、CQ出版社のトランジスタ技術2016年9月号で公開し、以降、筆者が製作する様々な機器で使用しています。また、2022年からは「CSVxUDP」と表記しています（CSV Cross UDP Beacon 送信機＆受信機）。
本ページでは、CSVxUDP方式の概要と補足情報を掲載しています（GitHub Pagesの「udp：センサーデータ伝送フォーマット「CSVxUDP」（CSV Cross UDP）」にも同様の情報を公開しています）。
具体的な説明については、書籍「ラズパイ/M5Stack用サンプルで学ぶ IPネットワーク通信プログラム入門」の第1章と第2章で解説しています。
カンマ区切りのCSV形式なので、受信データをファイルに保存し、マイクロソフトExcelなどの表計算ソフトで開くことができます。下図はCSVxUDP形式の受信データに受信日時を追加したCSVファイルです。
受信データをモニターする用途にも利用できます。
下記に学習用のサンプル・プログラムを用意しました。各行に簡単な説明があるので、機能追加や修正も容易です。
https://github.com/bokunimowakaru/udp/tree/master/learning
| デバイス名 | センサ | データ |
|---|---|---|
| btn_s | 押しボタン・スイッチ | 状態(0/1) |
| pir_s | 人感センサ | 状態(0/1) |
| illum | 照度センサ | 照度(lx) |
| temp. | 温度センサ | 温度(℃) |
| humid | 湿度センサ | 温度(℃),湿度(％) |
| press | 気圧センサ | 温度(℃),気圧(hPa) |
| envir | 環境センサ | 温度(℃),湿度(％),気圧(hPa) |
| accem | 加速度センサ | X(m/s2),Y(m/s2),Z(m/s2) |
| rd_sw | リード・スイッチ | 起動時の状態(0/1),送信時の状態(0/1) |
| e_co2 | 二酸化炭素センサ | 温度(℃),湿度(％),気圧(hPa),CO2(ppm),TVOC(ppb),測定回数 |
| temp0 | CPU内蔵温度センサ | 温度(℃) |
| hall0 | CPU内蔵磁気センサ | 値 |
| adcnv | A/D変換器 | 値 |
| meter | 電力計 | 電力(W),電力量(Wh),経過時間(秒) |
| actap | AC100V電流センサ | 電力(W),電力量(Wh),経過時間(秒) |
| awsin | Websocketセンサ | 参加者数,累計 |
| count | 歩数計 | 歩 |
| esp32 | ESP32マイコン | 未定義 |
| ident | ネットワーク参加 | 未定義 |
| medal | ROHM SensorMedal | デバイス依存 |
| ocean | EnOcean 温度センサ | 温度(℃),RSSI(dB) |
| river | 河川の水位センサ | 月,日,時,分,秒,水位(cm) |
| tftpc | TFTPファイル転送 | 値 |
| timer | 時刻 | 年,月,日,時,分,秒 |
| voice | 音声 | 値 |
| janke | ジャンケン | 手(0～2),指(0,2,5) |
| Ping | 呼び鈴(Ping) | - |
| Pong | 呼び鈴(Pong) | - |
| Emergency | 緊急 | - |
| Reset | 解除 | - |
CSVxUDPのパケットが受信できない場合は、以下の原因が考えられます。
ネットワークケーブルやWi-FiのSSIDとパスワードの設定を確認してください。
ルーターでDHCPサーバー機能が有効になっていることを確認してください。
AP Isolation(隔離)機能を備えたルーターで構築されたWi-Fi LAN上に機器がある場合、ルーターを経由してパケットが届かない場合があります。Wi-Fi LANを他のユーザーと共有しない場合は機能をオフにしてください。（AP アイソレーション機能は、ルーター内の端末デバイス間のパケット転送を分離する機能です。）
Wi-Fiルータによっては、端末間でブロードキャストされたパケットを破棄します。その場合は作成した送信のブロードキャストIPアドレス「255.255.255.255」を「192.168.1.XX」などのユニキャストに切り替えてください。ルーターのフィルターをオフにする方法もありますが、セキュリティ対策が不十分になる場合があります。
ネットワーク機器のセキュリティ機能、隔離機能、ループ防止機能の誤動作、またはパケット廃棄機能の誤動作によって、CSVxUDPのパケットが破棄される場合があります。
パケット廃棄機能は、本来、不要な通信パケットを破棄する機能です。CSVxUDPは片方向の UDP 通信のため、ネットワーク機器のブリッジ機能が不要なパケットと誤認識し、破棄してしまう可能性があります。
この場合は、片方向の通信に加えて、双方向通信を併用することで修復や回復することができます。
Pingを利用するのも解決策の一つです。PCやLX Terminal上で「ping 192.168.1.XX⏎」のようなPingコマンドを入力してください。Pingを繰り返すうちに、CSVxUDPの送信が可能になると思います。
または、ゲートウェイ、ワイヤレス アクセス ポイント、またはスイッチング ハブを再起動します。DHCPサーバーを搭載していない機器のみを再起動する場合は、再起動後にpingなどの双方向通信を行う必要があります。
修復後も片方向通信のみが続くと、ブリッジ機能により再度パケットが破棄されてしまいます。この場合、定期的に双方向通信を使用する何らかのアプリが必要です。
by bokunimo.net
下記の書籍の第1章と第2章でサンプル・プログラムを用いて「CSVxUDP」を解説し、後の6章～10章、14章の各章の一部で応用方法を紹介しています。
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